CN115156090A - 料箱分配方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种料箱分配方法、电子设备及存储介质，该方法包括：根据待分配料箱的属性信息，确定待分配料箱的属性成本，属性信息包括待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，其中容纳有同类别货物的料箱属于同一料箱类别；根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站，目标工作站用于将待分配料箱分配至目标机器人，以由目标机器人将待分配料箱搬运至对应的目的地。本申请可以实现合理配置料箱与工作站的匹配关系，提升全场作业效率。

Description

料箱分配方法、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及物流分拣技术领域，尤其涉及一种料箱分配方法、电子设备及存储介质。

背景技术

在仓储业务中，对于箱线—工作站—搬运机器人(平面搬运机器人)—Chute口(Chute口可理解为卸料口)组成的平面自动化分拣场景，装载同种货物的料箱经由箱线运送至分拣子仓，在分拣子仓中经过多个支线分流至工作站。一般会同时启动多个工作站，料箱到达工作站后由人工对料箱中的货物进行拣选，工人将货物捡起并放入在工作站停靠的搬运机器人的翻板中。当搬运机器人完成该轮拣选任务后，自动行驶至指定Chute口，将货物经Chute口投放至目的地。

在为料箱分配工作站环节，现有技术方案是根据料箱进入分拣子仓的先后顺序来决定料箱分配工作站的次序，其遵循先入先出(First Input First Output，FIFO)原则，即先抵达的料箱优先分配工作站，其分配方式较为单一。实践证明，对于不同场景(例如典型日和平常日)，FIFO原则下的料箱分配策略均不是最优策略，因为先抵达的料箱，并不一定是需要优先拣选的料箱，甚至可能出现因最需要的料箱迟迟无法分配进行拣选，而造成所有设备停滞等待、全场阻塞的事故发生，影响全场作业效率。

由此可见，现有的料箱分配策略容易造成全场堵塞、影响全场作业效率。

发明内容

本申请实施例提供一种料箱分配方法、电子设备及存储介质，以解决现有技术中的料箱分配策略存在的容易造成全场堵塞、影响全场作业效率的弊端。

第一方面，本申请实施例提供一种料箱分配方法，包括：

根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，所述属性信息包括所述待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、所述待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及所述待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，其中容纳有同类别货物的料箱属于同一料箱类别；

根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，所述目标工作站用于将所述待分配料箱分配至目标机器人，以由所述目标机器人将所述待分配料箱搬运至对应的目的地。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现第一方面所述的料箱分配方法的步骤。

第三方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的料箱分配方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的料箱分配方法的步骤。

本申请实施例中，通过获取待分配料箱的属性信息，基于属性信息确定属性成本，根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站，可以根据料箱的关键属性，决策出不同料箱的重要性关系，并据此为料箱匹配相应工作站，实现合理配置进入分拣子仓的料箱与工作站的匹配关系，保证在选站环节中，使得需求更迫切的料箱能够及时分配更空闲的工作站并下发进站，从而在减少全局堵塞的情况下尽可能提升全场作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本申请实施例提供的料箱分配方法示意图；

图2表示本申请实施例提供的工作站对应的支线的排队情况的示意图；

图3表示本申请实施例提供的料箱分配方法的一具体实施流程图；

图4表示本申请实施例提供的料箱分配装置示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行，也可以舍弃某些步骤进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

随着物联网、人工智能、大数据等智能化技术的发展，利用这些智能化技术对传统物流业进行转型升级的需求愈加强劲，智慧物流(Intelligent Logistics System)成为物流领域的研究热点。智慧物流利用人工智能、大数据以及各种信息传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统(GPS)等物联网装置和技术，广泛应用于物料的运输、仓储、配送、包装、装卸和信息服务等基本活动环节，实现物料管理过程的智能化分析决策、自动化运作和高效率优化管理。物联网技术包括传感设备、RFID技术、激光红外扫描、红外感应识别等，物联网能够将物流中的物料与网络实现有效连接，并可实时监控物料，还可感知仓库的湿度、温度等环境数据，保障物料的储存环境。通过大数据技术可感知、采集物流中所有数据，上传至信息平台数据层，对数据进行过滤、挖掘、分析等作业，最终对业务流程(如运输、入库、存取、拣选、包装、分拣、出库、盘点、配送等环节)提供精准的数据支持。人工智能在物流中的应用方向可以大致分为两种：1)以AI技术赋能的如无人卡车、AGV、AMR、叉车、穿梭车、堆垛机、无人配送车、无人机、服务机器人、机械臂、智能终端等智能设备代替部分人工；2)通过计算机视觉、机器学习、运筹优化等技术或算法驱动的如运输设备管理系统、仓储管理、设备调度系统、订单分配系统等软件系统提高人工效率。随着智慧物流的研究和进步，该项技术在众多领域展开了应用，例如零售及电商、电子产品、烟草、医药、工业制造、鞋服、纺织、食品等领域。

本申请实施例提供一种料箱分配方法，通过合理配置进入分拣子仓的料箱与工作站的匹配关系，使得需求更迫切的料箱能够及时分配更空闲的工作站并下发进站，从而在减少全局堵塞的情况下尽可能提升全场作业效率。

下面对本申请实施例提供的料箱分配方法进行介绍，本申请实施例提供的料箱分配方法应用于分拣系统，分拣系统可以为每个待分配的料箱规划/分配相应的工作站，经工作站处的机器人将料箱中的货物搬运至对应的目的地，使得需要紧急投放的料箱能够优先下发，从而及时完成货物拣选、输送，减少设备等待、停滞等严重拖慢效率的情况发生。

参见图1所示，本申请实施例提供的料箱分配方法包括：

步骤101、根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，所述属性信息包括所述待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、所述待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及所述待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，其中容纳有同类别货物的料箱属于同一料箱类别。

在进行料箱分配时，需要获取待分配料箱的属性信息，基于属性信息确定待分配料箱的属性成本。

分拣系统在进行料箱分配之前，需要针对待分配料箱，建立料箱与目的地的匹配关系，针对每个料箱而言，可以对应于至少一个目的地，这里的目的地可以理解为料箱所运载的货物的输送目的地。在建立多个待分配的料箱与目的地的匹配关系时，可以分多次建立匹配关系，也可以一次完成匹配关系的建立。其中，分拣系统可以每间隔一段时间进行一次匹配关系的建立，如，每间隔第一时长建立一次匹配关系；也可以是在监测到对应的第一触发条件时进行匹配关系的建立。且每次建立匹配关系时所对应的料箱数目可以相区别。

本实施例中，在为待分配料箱分配工作站时，可以定时分配，即每间隔一段时间进行分配，如，每间隔第二时长进行一次工作站的分配，也可以是在监测到对应的第二触发条件时为料箱进行工作站的分配。在为料箱进行工作站的分配时，可以已经完成一次或者多次匹配关系的建立，也可以为相邻两次工作站分配之间没有匹配关系的建立。本实施例中第一时长与第二时长的时长关系不做具体限定，针对同批次建立匹配关系的料箱对应于同一个料箱批次。

其中，待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，为在向对应的目的地搬运该料箱的情况下所引起排队机器人增加数目，且料箱搬运所增加的排队机器人数目为一预估值；机器人队列的长度指的是排队的机器人的数量。

由于料箱中容纳有待运载的货物，可以基于料箱容纳的货物进行料箱类别的划分，若不同的料箱容纳相同类别的货物，可以将这些料箱划分为同一类别，即，可以基于料箱容纳货物所属类别进行料箱类别的划分。多个待分配料箱可以对应于一个料箱类别，针对对应于同一个料箱类别的不同待分配料箱，其对应的第二匹配时间相同。

步骤102、根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，所述目标工作站用于将所述待分配料箱分配至目标机器人，以由所述目标机器人将所述待分配料箱搬运至对应的目的地。

在获取待分配料箱的属性成本的情况下，还需要获取工作站的料箱队列长度，料箱队列长度指的是正在排队的料箱的数量。通过将待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度纳入考量，有利于合理配置料箱与工作站的匹配关系。

需要说明的是，基于待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站的过程，可以理解为确定待分配料箱与工作站匹配关系的最优解的过程。在确定待分配料箱与工作站匹配关系的最优解时，可以理解为判定是否要把某个料箱分配给某个工作站。

本申请上述实施过程，通过获取待分配料箱的属性信息，基于属性信息确定属性成本，根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站，可以根据料箱的关键属性，决策出不同料箱的重要性关系，并据此为料箱匹配相应工作站，实现合理配置进入分拣子仓的料箱与工作站的匹配关系，保证在选站环节中，使得需求更迫切的料箱能够及时分配更空闲的工作站并下发进站，从而在减少全局堵塞的情况下尽可能提升全场作业效率。

下面分别对第二匹配时间与机器人队列的长度变化值进行介绍。第二匹配时间为第一料箱与对应的目的地建立匹配关系的时间，所述第一料箱与所述待分配料箱属于同一料箱类别，且所述第一料箱为该料箱类别中在当前时间周期内最早建立所述匹配关系的料箱；所述机器人队列的长度变化值为所述待分配料箱被搬运至对应的至少一个目的地时将要导致的各目的地增加的排队机器人数目的累加和。

待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间，为在当前待分配料箱所对应的料箱类别中、在当前时间周期内最早建立匹配关系的第一料箱所对应的匹配时间，即为第一料箱与对应的目的地建立匹配关系的时间。时间周期为预先设定，如可以为一天、一周、12小时等。本实施例以一天为例进行说明，则待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间，为当前待分配料箱所对应的料箱类别中、在当天最早建立匹配关系的第一料箱所对应的匹配时间。

在针对每个待分配料箱，在获取待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值时，需要获取如果待分配料箱被搬运至对应的至少一个目的地，那么将要导致的各目的地增加的排队机器人数目，将每个目的地可能增加的排队机器人数目进行累加，获取机器人队列的长度变化值，这里的长度变化值可以理解为排队机器人增加总数。应理解，机器人队列的长度变化值是预测值，可以用来衡量如果控制机器人将一个待分配料箱搬运至目的地时在该目的地处可能导致的机器人排队情况。

通过获取待分配料箱的第一匹配时间、待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，可以实现获取待分配料箱的关键属性，以基于待分配料箱的关键属性决策出不同料箱的重要性关系，进而为料箱匹配相应的工作站。

在本申请一实施例中，所述方法还包括:

根据所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定各目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；将各目的地所增加的排队机器人数目进行累加，确定所述机器人队列的长度变化值。

在确定机器人队列的长度变化值时，需要根据待分配料箱容纳的货物所属类别与待分配料箱的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定待分配料箱的各目的地基于待分配料箱投放所增加的排队机器人数目，然后将各目的地所增加的排队机器人数目进行累加，以确定机器人队列对应的机器人增加总数，进而获取机器人队列的长度变化值。需要说明的是，待分配料箱被搬运至对应的目的地，即为待分配料箱容纳的货物向目的地投放，相应的，待分配料箱投放为待分配料箱中的货物投放。

下面对基于货物所属类别的匹配情况确定各目的地增加的排队机器人数目的过程进行介绍。

所述根据所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定各目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目，包括：

在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别匹配的情况下，基于所述待分配料箱被搬运至所述目的地之前该目的地处的机器人队列长度，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；

在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别不匹配的情况下，基于所述目的地对所述待分配料箱容纳的货物的需求数与机器人单次可运载所述待分配料箱容纳的货物的数目，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。

针对每个目的地而言，若当前目的地正在投放的货物所对应的第二货物类别与待分配料箱容纳的货物所对应的第一货物类别属于同一货物类别，则表征第一货物类别与第二货物类别匹配，此时，可以根据待分配料箱被搬运至目的地之前，该目的地对应的机器人队列长度确定该目的地基于待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。例如，待分配料箱被搬运至目的地之前，该目的地对应的机器人队列长度的相反数，为该目的地基于待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。

针对该种情况，由于当前目的地正在投放的货物与待分配料箱容纳的货物的货物类别相同，则投放该料箱中的货物，不仅不会增加排队机器人数目，还会导致投放该料箱之后，该类别的货物有可能投完，那么那些排队机器人运载的货物也就可以投了，当前排队机器人运载的货物与目的地正在投放的货物属于不同的类别。因此，投放该料箱所造成的机器人排队数目的增加可以为负数。在确定当前待分配料箱投放所增加的排队机器人数目时，将当前待分配料箱投放之前目的地对应的排队机器人数目的相反数确定为排队机器人增加数目。例如，目的地当前在投放面包，当前待分配料箱运载的是同款面包，此时排队机器人的数量为3，排队机器人容纳的货物为蛋糕，由于目的地正在投放的货物类别与待分配料箱对应的货物类别相同，待分配料箱投放所引起的排队机器人增加数目为-3。

针对每个目的地而言，若当前目的地正在投放的货物所对应的第二货物类别与待分配料箱容纳的货物所对应的第一货物类别属于不同货物类别，则表征第一货物类别与第二货物类别不匹配。此时，可以基于目的地对当前待分配料箱容纳的货物的需求数与机器人单次可运载当前待分配料箱容纳的货物的数目的比值，确定目的地基于当前待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。若比值不为整数，则取大于该比值的最小整数(即向上取整)，以确定增加的排队机器人数目。针对上述种情况，由于当前目的地正在投放的货物与待分配料箱容纳的货物的货物类别不相同，则投放待分配料箱中的货物，会增加排队机器人数目。由于同种货物投放完成之后才会投放另一种货物，因此在投放待分配料箱中的货物之前，不存在输送该货物的排队机器人。下面通过一举例对该种情况进行介绍，例如，目的地当前在投放面包，当前待分配料箱容纳的是蛋糕，目的地对蛋糕的需求数为20，机器人单次可运载的蛋糕数量为3，则当前待分配料箱投放所增加的排队机器人数目为7。

本申请上述实施过程，在确定待分配料箱对应的机器人队列的长度变化值时，针对每个目的地，基于待分配料箱容纳的货物与目的地当前投放的货物的匹配情况，采用对应的策略确定目的地基于待分配料箱投放所增加的排队机器人数目，根据各目的地所增加的排队机器人数目之和确定机器人队列的长度变化值，可以实现针对目的地与料箱的不同匹配情况，采用对应的策略获取目的地对应的排队机器人增加数目，进而确定待分配料箱投放所增加的排队机器人总数。

下面对基于属性信息确定属性成本的过程进行介绍。所述根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，包括：

计算第一系数与所述第一匹配时间的乘积、第二系数与所述第二匹配时间的乘积、第三系数与所述机器人队列的长度变化值的乘积；对计算得到的三个乘积进行累加，确定所述待分配料箱的属性成本。

待分配料箱的属性信息包括待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值。在基于待分配料箱的属性信息确定待分配料箱的属性成本时，基于与第一匹配时间对应的第一系数、第一匹配时间、与第二匹配时间对应的第二系数、第二匹配时间、与机器人队列的长度变化值对应的第三系数、机器人队列的长度变化值，确定待分配料箱的属性成本。具体为：计算第一系数与第一匹配时间的乘积、第二系数与第二匹配时间的乘积、第三系数与机器人队列的长度变化值的乘积，对计算得到的三个乘积进行累加，确定待分配料箱的属性成本。在确定属性成本时对应的计算公式为公式1：

e＝α·t+β·t′+γ·q 公式1

其中，e表示属性成本，t表示第一匹配时间，t′表示第二匹配时间，q表示机器人队列的长度变化值，α为第一系数，β为第二系数，γ为第三系数；根据实际经验，γ>>β>>α会有较好的效果，γ、β、α三者之间的关系满足γ/β>100、β/α>100即可。

通过基于待分配料箱的第一匹配时间、第二匹配时间以及待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，确定待分配料箱的属性成本，可以基于待分配料箱的关键属性决策出不同料箱的重要性关系，进而为料箱匹配相应的工作站。

下面对确定待分配料箱匹配的目标工作站的过程进行介绍。所述根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，包括：

根据N个工作站分别对应的料箱队列长度，确定每个工作站的时间成本，其中，所述料箱队列长度为正在排队的料箱的数目；

根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，M、N均为大于1的整数。

在根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站之前，需要针对N个工作站，根据各工作站分别对应的料箱队列长度，确定各工作站分别对应的时间成本。工作站的料箱队列长度即为工作站对应的正在排队的料箱的数目，每个工作站的时间成本与该工作站对应的料箱队列长度的平方成正比，且与该工作站对应的支线最大容量成反比。在计算工作站的时间成本时，基于工作站对应的料箱队列长度(排队料箱数目)的平方确定第一参数，并确定工作站对应的支线最大容量，计算第一参数与支线最大容量的比值，以确定工作站对应的时间成本。

其中，时间成本可以理解为投放一个料箱至工作站所对应的时间参数；工作站对应的料箱队列长度为工作站对应的支线上的排队料箱数目，且支线上的排队料箱数目为正在拣选的料箱以及正在排队的料箱的数目之和，即，本实施例中将正在拣选的料箱归属于排队料箱。参见图2所示，为支线内料箱排队情况示意图。工作站对应的支线最大容量为工作站对应的支线上所能容纳的料箱数目的最大值。

在根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站时，根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，以基于时间成本和属性成本检测是否要把某个料箱分配至某个工作站，实现将料箱分配至匹配的工作站。

需要说明的是，针对M个待分配料箱，在建立M个待分配料箱与目的地的匹配关系时，可以分一次或者多次建立，即，M个待分配料箱对应于至少一个料箱批次。针对对应于一个目的地的料箱而言，在为料箱分配工作站之后，料箱进入对应的工作站，经机器人向一个目的地投放料箱容纳的货物。针对对应于至少两个目的地的料箱而言，在为料箱分配工作站之后，料箱进入对应的工作站，经机器人向至少两个目的地投放料箱容纳的货物。

上述实施过程，通过获取工作站的时间成本、待分配料箱的属性成本，基于时间成本和属性成本将料箱分配至匹配的工作站，可以合理配置进入分拣子仓的料箱与工作站的匹配关系。

下面对确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站的过程进行详细介绍。根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，包括：

根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、以及分批下发成本，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

在获取M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本之后，将M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、分批下发成本作为参数，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定料箱与工作站匹配关系的最优解，实现为M个待分配料箱分配匹配的目标工作站。其中，分批下发成本具体为同批次料箱不同期下发的分批下发成本。

下面对以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站的过程进行详细阐述。所述根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、以及分批下发成本，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，包括：

根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本，确定用于表征料箱自身属性成本的第一参数项；

根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本、所述N个工作站分别对应的时间成本，确定用于表征属性成本与工作站时间成本叠加后的分配成本的第二参数项；

根据所述分批下发成本，确定第三参数项；

根据所述第一参数项、第一调控系数与所述第二参数项的乘积、以及第二调控系数与所述第三参数项的乘积的累加和确定目标函数；

在所述目标函数取得最小值的情况下，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

针对M个待分配料箱中的每个料箱，确定属性成本时，可参见公式2：

e_i＝α·t_i+β·t′_i+γ·q_i i＝1,…,M 公式2

其中，i表示第i个待分配料箱，t_i表示第i个待分配料箱对应的第一匹配时间，α表示第一系数，t′_i表示第i个待分配料箱所属类别对应的第二匹配时间，β表示第二系数，q_i表示第i个待分配料箱对应的机器人队列的长度变化值，γ表示第三系数，e_i表示第i个待分配料箱对应的属性成本，i的取值为1至M，表示M个待分配料箱均通过上述方式计算对应的属性成本。

基于上述公式可知，针对每个待分配料箱在获取对应的属性成本时，需要计算待分配料箱对应的第一匹配时间与第一系数的乘积、待分配料箱所属类别对应的第二匹配时间与第二系数的乘积、待分配料箱对应的机器人队列的长度变化值与第三系数的乘积，对所得乘积进行累加即可获取待分配料箱对应的属性成本。

在根据M个待分配料箱分别对应的属性成本，确定用于表征料箱自身属性成本的第一参数项时，计算每个待分配料箱的属性成本与1_x(y_i)的乘积，将M个乘积进行累加确定第一参数项。

表示1_x(y_i)和x_ij的逻辑关系，1_x(y_i)代表第i个待分配料箱是否分配工作站，在取值为1时表示已分配，在取值为0时表示未分配，

表示每个待分配料箱最多分配1个工作站，x_ij表示为第i个料箱分配第j个工作站，x_ij的取值为0或1，在为第i个待分配料箱分配第j个工作站时，x_ij的取值为1，在没有为第i个待分配料箱分配第j个工作站时，x_ij的取值为0。其中，j的取值为1至N，N表示工作站数目。

由于在1_x(y_i)的取值为1时，表示第i个待分配料箱已分配工作站，在计算各待分配料箱的属性成本与1_x(y_i)的乘积、将各乘积累加时，实际为计算已分配工作站的料箱对应的属性成本的累加和。第一参数项的表达式如下所示：

在根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定用于表征属性成本与工作站时间成本叠加后的分配成本的第二参数项时，针对每个待分配料箱，计算x_ij、工作站的时间成本、当前待分配料箱的属性成本的乘积，工作站的时间成本为N个，即，针对当前待分配料箱，需要与每个工作站的时间成本进行叠加、然后累加。第二参数项的表达式如下所示：

表示第j个工作站对应的时间成本，N表示工作站的数目。

第三参数项的表达式如下：

分批下发成本即为同批次料箱不同期下发的分批下发成本。

表示1_b(y_i)和y_i的逻辑关系，1_b(y_i)代表第i个待分配料箱对应批次的所有待分配料箱是否均分配工作站，在取值为1时表明当前批次的所有待分配料箱均分配工作站，在取值为0时，表示当前批次的所有待分配料箱没有全部分配工作站。

基于第一参数项、第一调控系数与第二参数项的乘积、第二调控系数与第三参数项的乘积的累加和确定的目标函数的表达式如公式3所示：

其中，公式3中的θ为第一调控系数，μ为第二调控系数，这两个调控系数用于调控三种成本(料箱自身属性成本、分配成本以及分批下发成本)。在目标函数取得最小值时，可以最小化料箱与工作站的匹配成本，通过确定目标函数取最小值时x_ij对应的匹配组合情况，可以实现得到料箱与工作站匹配关系的最优解。

上述实施过程，可以将为料箱分配工作站的过程转化为对目标函数求最小值的过程，在目标函数取得最小值时，获取料箱—工作站匹配关系的最优解，从而决策待分配料箱是否下发、在下发时确定对应的工作站，实现在整体上给出料箱分配的最优决策。

在本申请一实施例中，在确定所述M个待分配料箱中的部分待分配料箱匹配的目标工作站的情况下，该方法还包括：

获取未分配工作站的K个第一待分配料箱对应的更新后属性信息，K大于或者等于1、小于M；

在下一轮料箱分配时，根据P个待分配料箱的属性信息确定对应的属性成本，并根据所述P个待分配料箱的属性成本和L个工作站分别对应的料箱队列长度，确定所述P个待分配料箱分别匹配的目标工作站，所述P个待分配料箱包括所述K个第一待分配料箱。

若仅针对M个待分配料箱中的部分料箱分配了对应的工作站，针对剩余的未分配工作站的K个第一待分配料箱，需要获取K个第一待分配料箱对应的更新后属性信息，K为大于或者等于1的整数、小于M。若在两次分配工作站的时间间隔内未加入新的料箱，则根据K个第一待分配料箱分别对应的更新后的属性信息确定属性成本，此时K与P相等，然后根据K个第一待分配料箱的属性成本以及L个工作站分别对应的料箱队列长度，重新确定目标函数，在目标函数取得最小值时，获取料箱—工作站匹配关系的最优解，以实现为料箱分配工作站。

若在两次分配工作站的时间间隔内加入了新的料箱，则根据P个待分配料箱的属性信息确定对应的属性成本，此时P个待分配料箱中包括K个第一待分配料箱以及新加入的待分配料箱。然后根据P个待分配料箱的属性成本和L个工作站分别对应的料箱队列长度，重新确定目标函数，在目标函数取得最小值时，获取料箱—工作站匹配关系的最优解，以为料箱分配工作站。

上述实施过程，可以在未完成料箱的分配时，基于重新构建的目标函数再次为料箱分配工作站，以通过多次分配为料箱匹配到合适的工作站。需要说明的是，在完成M个料箱的分配之后，后续进入分拣子仓的料箱仍按照上述方式进行分配，实现为进入分拣子仓的料箱合理的分配工作站。

下面通过一具体实施流程对本申请提供的料箱分配方法进行介绍，参见图3所示，包括：

步骤301、建立待分配的第一数目个料箱中的每个料箱与至少一个目的地的匹配关系。

步骤302、获取待分配的每个料箱分别对应的属性信息，属性信息包括待分配料箱与至少一个目的地匹配对应的第一匹配时间、待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值。

步骤303、获取第二数目个工作站分别对应的料箱队列长度。

步骤304、根据第一数目个待分配料箱分别对应的属性信息，确定第一数目个待分配料箱分别对应的属性成本。

步骤305、根据第二数目个工作站分别对应的料箱队列长度，确定第二数目个工作站分别对应的时间成本。

步骤306、根据第一数目个待分配料箱分别对应的属性成本、第二数目个工作站分别对应的时间成本，确定第一数目个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

上述实施流程，可以基于待分配料箱的关键属性决策出不同料箱的重要性关系，将需要紧急分配的料箱优先分配，有利于加快整体拣选进度，提升拣选效率。

以上为本申请实施例提供的料箱分配方法的整体实施过程，通过获取待分配料箱的属性信息，基于属性信息确定属性成本，根据待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定待分配料箱匹配的目标工作站，可以根据料箱的关键属性，决策出不同料箱的重要性关系，并据此为料箱匹配相应工作站，实现合理配置进入分拣子仓的料箱与工作站的匹配关系，保证在选站环节中，使得需求更迫切的料箱能够及时分配更空闲的工作站并下发进站，从而在减少全局堵塞的情况下尽可能提升全场作业效率。

本申请可以将需要紧急分配的料箱优先分配，且分配至相对空闲的工作站，可以加快整体拣选进度，提升拣选效率，保证总体效率。

本申请实施例还提供一种料箱分配装置，参见图4所示，该装置包括：

第一确定模块401，用于根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，所述属性信息包括所述待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、所述待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及所述待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，其中容纳有同类别货物的料箱属于同一料箱类别；

第二确定模块402，用于根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，所述目标工作站用于将所述待分配料箱分配至目标机器人，以由所述目标机器人将所述待分配料箱搬运至对应的目的地。

可选地，所述第二匹配时间为第一料箱与对应的目的地建立匹配关系的时间，所述第一料箱与所述待分配料箱属于同一料箱类别，且所述第一料箱为该料箱类别中在当前时间周期内最早建立所述匹配关系的料箱；

所述机器人队列的长度变化值为所述待分配料箱被搬运至对应的至少一个目的地时将要导致的各目的地增加的排队机器人数目的累加和。

可选地，所述装置还包括:

第三确定模块，用于根据所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定各目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；

累加确定模块，用于将各目的地所增加的排队机器人数目进行累加，确定所述机器人队列的长度变化值。

可选地，所述第三确定模块包括：

第一确定子模块，用于在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别匹配的情况下，基于所述待分配料箱被搬运至所述目的地之前该目的地处的机器人队列长度，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；

第二确定子模块，用于在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别不匹配的情况下，基于所述目的地对所述待分配料箱容纳的货物的需求数与机器人单次可运载所述待分配料箱容纳的货物的数目，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。

可选地，所述第一确定模块包括：

计算子模块，用于计算第一系数与所述第一匹配时间的乘积、第二系数与所述第二匹配时间的乘积、第三系数与所述机器人队列的长度变化值的乘积；

累加确定子模块，用于对计算得到的三个乘积进行累加，确定所述待分配料箱的属性成本。

可选地，所述第二确定模块包括：

第三确定子模块，用于根据N个工作站分别对应的料箱队列长度，确定每个工作站的时间成本，其中，所述料箱队列长度为正在排队的料箱的数目；

第四确定子模块，用于根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，M、N均为大于1的整数。

可选地，每个工作站的时间成本与该工作站对应的料箱队列长度的平方成正比，且与该工作站对应的支线最大容量成反比。

可选地，所述第四确定子模块进一步用于：

根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、以及分批下发成本，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

可选地，所述第四确定子模块包括：

第一确定单元，用于根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本，确定用于表征料箱自身属性成本的第一参数项；

第二确定单元，用于根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本、所述N个工作站分别对应的时间成本，确定用于表征属性成本与工作站时间成本叠加后的分配成本的第二参数项；

第三确定单元，用于根据所述分批下发成本，确定第三参数项；

第四确定单元，用于根据所述第一参数项、第一调控系数与所述第二参数项的乘积、以及第二调控系数与所述第三参数项的乘积的累加和确定目标函数；

第五确定单元，用于在所述目标函数取得最小值的情况下，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

可选地，在确定所述M个待分配料箱中的部分待分配料箱匹配的目标工作站的情况下，所述装置还包括：

获取模块，用于获取未分配工作站的K个第一待分配料箱对应的更新后属性信息，K大于或者等于1、小于M；

处理模块，用于在下一轮料箱分配时，根据P个待分配料箱的属性信息确定对应的属性成本，并根据所述P个待分配料箱的属性成本和L个工作站分别对应的料箱队列长度，确定所述P个待分配料箱分别匹配的目标工作站，所述P个待分配料箱包括所述K个第一待分配料箱。

本申请实施例中的料箱分配装置可以是装置，也可以是设备中的部件、集成电路或芯片。该装置可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上述实施例所述的料箱分配方法。

本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上述实施例所述的料箱分配方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的料箱分配方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、系统、电子设备和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的料箱分配方法、装置、设备及存储介质，进行了介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种料箱分配方法，其特征在于，包括：

根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，所述属性信息包括所述待分配料箱与对应的目的地建立匹配关系时对应的第一匹配时间、所述待分配料箱所属料箱类别对应的第二匹配时间以及所述待分配料箱被搬运至对应的目的地时将要导致的机器人队列的长度变化值，其中容纳有同类别货物的料箱属于同一料箱类别；

根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，所述目标工作站用于将所述待分配料箱分配至目标机器人，以由所述目标机器人将所述待分配料箱搬运至对应的目的地。

2.根据权利要求1所述的料箱分配方法，其特征在于，所述第二匹配时间为第一料箱与对应的目的地建立匹配关系的时间，所述第一料箱与所述待分配料箱属于同一料箱类别，且所述第一料箱为该料箱类别中在当前时间周期内最早建立所述匹配关系的料箱；

所述机器人队列的长度变化值为所述待分配料箱被搬运至对应的至少一个目的地时将要导致的各目的地增加的排队机器人数目的累加和。

3.根据权利要求2所述的料箱分配方法，其特征在于，所述方法还包括:

根据所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定各目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；

将各目的地所增加的排队机器人数目进行累加，确定所述机器人队列的长度变化值。

4.根据权利要求3所述的料箱分配方法，其特征在于，所述根据所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的各目的地正在投放的货物所属类别的匹配情况，确定各目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目，包括：

在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别匹配的情况下，基于所述待分配料箱被搬运至所述目的地之前该目的地处的机器人队列长度，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目；

在所述待分配料箱容纳的货物所属类别与所述待分配料箱对应的目的地正在投放的货物所属类别不匹配的情况下，基于所述目的地对所述待分配料箱容纳的货物的需求数与机器人单次可运载所述待分配料箱容纳的货物的数目，确定所述目的地基于所述待分配料箱投放所增加的排队机器人数目。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的料箱分配方法，其特征在于，所述根据待分配料箱的属性信息，确定所述待分配料箱的属性成本，包括：

计算第一系数与所述第一匹配时间的乘积、第二系数与所述第二匹配时间的乘积、第三系数与所述机器人队列的长度变化值的乘积；

对计算得到的三个乘积进行累加，确定所述待分配料箱的属性成本。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的料箱分配方法，其特征在于，所述根据所述待分配料箱的属性成本和工作站的料箱队列长度，确定所述待分配料箱匹配的目标工作站，包括：

根据N个工作站分别对应的料箱队列长度，确定每个工作站的时间成本，其中，所述料箱队列长度为正在排队的料箱的数目；

根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，M、N均为大于1的整数。

7.根据权利要求6所述的料箱分配方法，其特征在于，每个工作站的时间成本与该工作站对应的料箱队列长度的平方成正比，且与该工作站对应的支线最大容量成反比。

8.根据权利要求6或7所述的料箱分配方法，其特征在于，所述根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，包括：

根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、以及分批下发成本，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据M个待分配料箱分别对应的属性成本、N个工作站分别对应的时间成本、以及分批下发成本，以料箱与工作站的匹配成本最低为目标，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站，包括：

根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本，确定用于表征料箱自身属性成本的第一参数项；

根据所述M个待分配料箱分别对应的属性成本、所述N个工作站分别对应的时间成本，确定用于表征属性成本与工作站时间成本叠加后的分配成本的第二参数项；

根据所述分批下发成本，确定第三参数项；

根据所述第一参数项、第一调控系数与所述第二参数项的乘积、以及第二调控系数与所述第三参数项的乘积的累加和确定目标函数；

在所述目标函数取得最小值的情况下，确定M个待分配料箱分别匹配的目标工作站。

10.根据权利要求6所述的料箱分配方法，其特征在于，在确定所述M个待分配料箱中的部分待分配料箱匹配的目标工作站的情况下，还包括：

获取未分配工作站的K个第一待分配料箱对应的更新后属性信息，K大于或者等于1、小于M；

在下一轮料箱分配时，根据P个待分配料箱的属性信息确定对应的属性成本，并根据所述P个待分配料箱的属性成本和L个工作站分别对应的料箱队列长度，确定所述P个待分配料箱分别匹配的目标工作站，所述P个待分配料箱包括所述K个第一待分配料箱。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至10任一项所述的料箱分配方法的步骤。

12.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至10任一项所述的料箱分配方法的步骤。

13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至10中任一项所述的料箱分配方法的步骤。

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